[发明专利]利用余热制冷为煤气初冷器供低温水的煤气回收工艺装置

说明书

本发明涉及焦炉炼焦及煤气回收净化工艺与装置，适用于煤气从焦炉的上升管到煤气初冷器阶段的工艺流程及装置。

焦炉煤气传统的回收净化工艺及装置是：炼焦时，焦炉炭化室里产生的高温(700-800℃)煤气顺序沿上升管、桥管逸出到达集气管，桥管集气管中设置有数个喷淋头，经过喷淋头喷洒的循环氨水使煤气冷却至84-82℃，然后又经过n型管，煤气进入煤气回收净化的初冷器中进一步冷却至26-23℃，它是常规使用温度，与此同时，煤气中的大部分水气、焦油、萘、氨气等冷凝析出后，被送往下道工序进一步净化。为了实现将煤气冷却到26-23℃，煤气初冷器通常采用两段冷却方式：第一段采用天然循环水冷却，可以使煤气温度冷却到50-45℃；第二段采用低于18℃低温水冷却，即可以使煤气温度冷却到26-23℃。对于大多数焦化厂来说，最便捷的低温水来源于低于18℃的地下水。

上述传统的焦炉煤气回收净化技术及装置存在的问题是其中的煤气初冷器第二段采用地下低温水冷却会造成较大的水资源浪费。例如：年产焦炭20万吨的一座焦炉，其煤气初冷器二段地下低温冷却水的用量为90吨/小时，通常这部分水二次利用的可能性很小，所以经过煤气初冷器的地下水绝大部分被排放浪费掉，焦化厂的水资源利用率较低。为了提高水资源的利用率和解决地下低温水源不足，有些焦化厂采用溴化锂制冷机制低温水供给煤气初冷器二段循环冷却用。这一措施也存在以下两个问题：一、溴化锂制冷机需要蒸气作为制冷能源，于是又要出现增加现有蒸气生产能力扩建锅炉房增加动力燃料消耗等问题；二、采用溴化锂制冷机制冷的工程设备投资费用较大。一些地下水资源不足的焦化厂或未建立制冷站的焦化厂往往因煤气初冷器二段冷却工作不正常经常发生因为煤气温度过高，后续工序因煤气管道中萘的析出而造成管路堵塞和其它工序障碍。

本发明的目的是针对上述传统的焦炉煤气回收净化技术及装置存在的问题而提山利用余热制冷为煤气初冷器供低温水的煤气回收净化工艺及装置，它是利用设置在上升管上的环形蒸气发生夹套吸收煤气显热作为制冷装置的能源，对煤气初冷器二段的低温冷却水制冷，以实现低温冷却水循环利用。

本发明的装置包括炭化室和与其顺序相互连接的上升管、桥管、集气管、n型管和带有两段水冷却的煤气初冷器所组成，其特点是第二段的冷却是由设置在上升管外壁上的环形蒸气发生夹套和与其顺序相互连接的气包、进水管、管道、制冷装置以及连接制冷装置和煤气初冷器二段循环冷却器N的进、出水管道所组成。

本发明的工艺是首先从炭化室产生的高温(700-800℃)煤气顺序沿上升管、桥管逸出到达集气管、桥管和集气管中设置有喷淋头，经过喷淋头喷洒的循环氨水使煤气冷却至84-82℃，然后又经过n型管，煤气进入煤气初冷器中的第一段天然水循环冷却置M中冷却至50-45℃，其特点是煤气又进入煤气初冷器的第二段低温水循环冷却器N中，由以焦炉余热为能源制冷的制冷装置供给的18-16℃低温水冷却至26-23℃。

下面依附图和实施例对本发明作进一步详述。

图1为利用余热制冷为煤气初冷器供低温水的煤气回收工艺及装置的示意图。

图2为设置在上升管2外壁上的环形蒸气发生夹套7的结构示意图。

本发明的工艺流程是首先从焦炉的炭化室1、产生高温(700-800℃)煤气13顺序沿上升管2、桥管3逸出到达集气管4，桥管3、集气管4中设置有数个喷淋头、经过喷淋头喷洒起冷却作用的循环氨水使煤气13冷却至84-82℃，然后又经过起汽水分离作用的n型管5，煤气13进入煤气初冷器6中的第一段天然水循环冷却器M中冷却至50-45℃，其特点是煤气13又进入煤气初冷器6中的第二段低温水循环冷却器N中，由以余热为能源制冷的制冷装置11供给的18-16℃低温水冷却至26-23℃。

本发明的装置包括焦炉的炭化室1和与其顺序相互连接的上升管2、桥管3、集气管4、n型管5和带有两段水冷却的煤气初冷器6所组成(第一段冷却是由天然水和循环冷却器M构成)，其特点是第二段的制冷是由设置在上升管2外壁上的环形蒸气发生夹套7和与其顺序相互连接的气包8、进水管9、管道10、制冷装置11以及连接制冷装置11和煤气初冷器二段循环冷却器N的进、出水管道10所组成。